DE2330485A1

DE2330485A1 - Vorrichtung zum wechseln der werkzeuge bei schmiedepressen

Info

Publication number: DE2330485A1
Application number: DE2330485A
Authority: DE
Inventors: Hubert Ing Grill; Bruno Dipl Ing Dr Te Kralowetz
Original assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Current assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Priority date: 1972-08-08
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1974-02-21
Also published as: DD104442A5; FR2195492A1; US3834218A; AT312397B; FR2195492B3; JPS4945868A

Description

GFM Gesellschaft für Fertigungstechnik und Maschinenbau

Aktiengesellschaft
Steyr (Österreich)

Vorrichtung zum Wechseln der Werkzeuge bei Schmiedepressen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln der Werkzeuge bei Schmiedepressen mit vorzugsweise zwei die Werkzeuge stirnseitig tragenden, horizontalen Preßstempeln.

Die Entwicklung zu immer schnelleren und rationaleren Herstellungsmethoden verlangt einen stets steigenden Grad an Automation und versucht daher, die rein menschliche Arbeitskraft auf ein Minimum zu beschränken. Bei Schmiedepressen ist die selbständige Steuerung des Arbeitsablaufes bereits in den meisten Fällen zufriedenstellend gelöst, so daß das eigentliche Schmiedeprogramm der Maschine von selbst und praktisch ohne menschliches Zutun abläuft. Einzig und allein

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das Werkzeugwechseln ist noch nicht automatisiert und muß im wesentlichen noch händisch durchgeführt werden, wobei allerdings Transportmittel, Hub- und Auflagervorrichtungen eine gewisse Arbeitserleichterung schaffen» Das eigentliche Bestücken der Preßstempel mit den verschiedenen Werkzeugen ist jedoch auf die menschliche Tätigkeit angewiesen und kann bisher noch nicht selbsttätig ablaufen. Das Werkzeugwechseln ist daher ein sehr umständlicher und den Arbeitsrhythmus der Maschine stark unterbrechender Vorgang und erfordert neben einer relativ langen Stehzeit der Schmiedepresse eine zusätzliche Bereitstellung von Arbeitskräften, was im Hinblick auf eine wirtschaftlich optimale Ausnützung der Maschine unbedingt zu vermeiden wäre.

Die Erfindung stellt sich demnach die Aufgabe, diese Mangel zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die bei Schmiedepressen ein schnelles, automatisches Wechseln der Werkzeuge gestattet und dennoch möglichst einfach und funktionssicher aufgebaut ist»

Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß jedem Preßstempel ein Revolvermagazin zur Aufnahme mehrerer Werkzeuge zugeordnet ist, und die in eigenen Werkzeugrahmen sitzenden Werkzeuge entweder über Klemmbacken am Preßstempel festklemmbar oder mittels Halteklammern am Revolvermagazin fixierbar sind, wobei zum selbsttätigen Öffnen der im Schließsinn federbelasteten Klemmbacken und Halteklammern Druck- bzw. Spreizstempel von an Schmiedekasten ortsfest angeordneten Kolbentrieben od„dgl. dienen« Mit dieser Werkzeugwechselvorrichtung wird es möglich, die Werkzeuge bei allen Preßstempeln gleichzeitig zu wechseln, ohne dazu menschliche Arbeitskräfte verwenden zu müssen= Die menschliche Tätigkeit beschränkt sich auf eine reine Steuerungs- und Kontrollfunktion c Sobald nämlich die Revolvermagazine mit einem

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bestimmten Werkzeugsatz gefüllt sind, steht die Maschine für ihr Arbeitsprogramm bereit, das nun jederzeit zur Gänze automatisch ablaufen kann.

Um die Werkzeuge gut festspannen zu können und auch für unterschiedlichste Werkzeugformen gleiche Halterungsbedingungen zu erzielen, sind eigene Werkzeugrahmen vorgesehen, in denen die Werkzeuge festsitzen und mit denen sie entweder an den Preßstempeln oder in den Magazinen fixiert werden. Zum Bestücken der Schmiedepresse mit einem bestimmten Werkzeug werden nun bei zurückgezogenen Preßstempeln die Magazine solange verdreht, bis das entsprechende Werkzeug vor den Preßstempeln zu liegen kommt» Dann wird das Werkzeug durch die Klemmbacken an den Preßstempeln befestigt und durch das Lösen der Halteklammern von den Magazinen freigegeben. Durch die im Schließsinn federbelasteten Backen bzw. Klammern ist ein fester Sitz der Werkzeuge sowohl an den Preßstempeln als auch in den Magazinen gewährleistet und ein ungewolltes Lösen der Befestigung ausgeschlossen. Nach Abgabe der Werkzeuge verbleiben die Magazine in ihrer augenblicklichen Drehstellung, die Preßstempel fahren wieder vor und können mit dem eigentlichen Schmiedevorgang beginnen. Für einen weiteren Werkzeugwechsel übernehmen zuerst die Magazine in umgekehrter Reihenfolge wieder die Werkzeuge von den Preßstempeln, und zwar erfassen die Halteklammern die Werkzeuge und nach Einrasten der Halteklammern an den Werkzeugen öffnen die Klemmbacken und gestatten eine Rotation der Revolvermagazine, bis die neuen Werkzeuge in Eeition sind. Das öffnen der Klemmbacken bzw, der Halteklammern wird gegen Federkraft durch Druck- bzw. Spreizstempel durchgeführt, die über Kolbehtriebe od. dgl. betätigt werden. Die Kolbentriebe selbst sind dabei ortsfest am Schmiedekasten

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angeordnet, so daß keinerlei bewegliche Leitungen, Verbindungen u. dgl. vorzusehen sind und die Backen bzw« Klammern nur in bestimmten Stellungen der Magazine bzw* der Preßstempel geöffnet werden können« Selbstverständlich sind alle Vorgänge dieser Wechselvorrichtung durch Regel- und Steuereinrichtungen derart kontrolliert, daß keine Fehlleistungen befürchtet werden müssen und z.B. die Klemmbacken nur dann offenbar sind, wenn die Halteklammern das Werkzeug festhalten u.a..

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Revolvermagazine um eine mit dem jeweiligen Preßstempel einen Winkel von 45° einschließende Achse drehbar und besitzen umfangsseitig vorstehende, Anschläge für die Werkzeugrahmen bildende und die Halteklammern tragende Aufnahme arme od„dgl., die zu dieser Drehachse ebenfalls in einem Winkel von 45° stehen. Die Anordnung der Aufnahmearme gestattet ein exaktes Pesthalten der in den Werkzeugrahmen sitzenden Werkzeuge, denn die Werkzeugrahmen werden von den Aufnahmearmen gewissermaßen umschlossen, liegen an Anschlägen an und können durch die Halteklammern dann leicht in dieser definierten Lage gehalten werden. Die Beigung der Magazindrehachse zur Preßstempelachse und der Aufnahmearme zur Drehachse der Magazine erlaubt eine niedrige Bauweise der Maschine, da die Revolvermagazine nicht zu hoch hinausragen. Außerdem wird dadurch erreicht, daß die Aufnahmearme während einer Magazinumdrehung einmal senkrecht zur Preßstempelachse und einmal parallel dazu zu liegen kommen. Bei horizontaler Stellung der Aufnähmearme, also bei Parallellage zu den Preßstempeln, können die Werkzeuge sehr einfach in die Magazine eingebracht werden, da sie lediglich durch einen Kran od.dgl. von oben zwischen die Arme abgesenkt zu werden brauchen und sofort in die richtige Lage für die

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Halteklammer!! zu bringen sind« Der Werkzeugwechsel wird selbstverständlich dann vorgenommen, wenn die Aufnahmearme senkrecht zur- Preßstempelachse liegen und sich der Werkzeugrahmen mit dem Werkzeug dadurch in einer Normalebene zum Preßstempel befindet=

Erfindungsgemäß weisen die Preßstempel zur Werkzeughalterung eine Tragplatte auf, an der die Klemmbacken gelagert sind« Die vom Magazin übernommenen Werkzeuge werden durch die Klemmbacken mit der Tragplatte fest verspannt und kommen dadurch in die für sie vorgesehenen genauen Positionen an der Stirnseite der Preßstempel ο Die Tragplatte selbst ist mittels Dehnschrauben od.dgl. mit den Preßstempeln fest, aber lösbar verbunden, so daß sie bei etwaigen Schaden oder notwendigen Reparaturen ausgewechselt werden kann, und nicht die ganze Maschine zerlegt werden muß, welcher Pail einträte, wenn die Klemmbacken bzw. die Werkzeuge direkt an den Preßstempeln befestigt wären.

In der Zeichnung ist nun der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine Schmiedepresse mit einer Vorrichtung zum

Wechseln der Werkzeuge in Seitenansicht, Fig. 2 eine Stirnansicht eines Preßstempels mit Tragplatte,

Werkzeug, Werkzeugrahmen und Magazinaufnahmearmen und Fig. 3-5 jeweils Schnitte nach den Linien III-III, IV-IV, V-V der Fig. 2.

Die Schmiedepresse 1 besitzt zwei horizontale Preßstempel 2, die gegeneinander schlagen und stirnseitig die Werkzeuge 3 tragen. Die Preßstempel 2 sind in einem Schmiedekasten 4 gelagert und zu ihrer Hublagenverstellung dienen die Stempelverstelleinrichtungen 5· Der Antrieb der Preßstempel 2 wird über Exzenterwellen durchgeführt

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und ist durch Kupplungen 6 vom eigentlichen Antriebsmotor 7 trennbar. Eine Br.emse 8 dient dabei zur Abbremsung der bewegten Teile und zur Stillsetzung der Preßstempel in der hinteren Totpunktlage.

Jedem Preßstempel 2 ist ein Rovolvermagazin 9 zugeordnet, das zwischen Aufnahme armen 10 mehrere Werkzeuge magazinieren kann. Die Drehachse der Revolvermagazxne 9 ist zur jeweiligen Preßstempelachse um 45 geneigt, und auch die Aufnahmearme 10 stehen zur Magazindrehachse in einem Winkel von 45°. Die Werkzeuge 3 können nun entweder mittels Klemmbacken 11 am Preßstempel 2 festgeklemmt oder mittels Halteklammern 12 am Revölvermagazin 9 fixiert werden, Sowohl die Klemmbacken 11 als auch die Halteklammern 12 sind durch Federelemente 13,14 im Schließsinn belastet und können nur gegen diese Federkraft geöffnet werden» Zum öffnen der Klemmbacken 11 dienen Druckstempel 15 und zum öffnen der Halteklammern 12 Spreizstempel 16» Sowohl Druck- als auch Spreizstempel werden durch Kolbentriebe 17, ^8 betätigt, die fest am Schmiedekasten 4 angeordnet sind. Die Halteklammern 12 sind an den Aufnahmearmen 10 der Revolvermagazine 9 gelagert und die Klemmbacken ^ΛΛ an einer Tragplatte 20 angelenkt. Die Tragplatte ist mittels nicht dargestellter Dahnschrauben mit den Preßstempeln 2 lösbar verbunden. Das Werkzeug 3 wird von einem Werkzeugrahmen 21 umschlossen, mit dem es entweder über die Klemmbacken 11 an der Tragplatte 20 bzw. den Preßstempeln 2 oder mittels der Halteklammern 12 an den Aufnahmearmen 10 der Magazine festgeklemmt ist. Um das Werkzeug 3 bzw» den Werkzeugrahmen 21 in die genaue Lage zum Pestklemmen bringen zu können, sind an den Aufnahmearmen 10 Anschläge 19 und an der Tragplatte 20 Zentrierabsätze 22 vorgesehen,

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Durch die zur Preßstempelachse um 45° geneigte Drehachse der Revolvermagazine 9 und die zu dieser ebenfalls um 45 geneigten Aufnahmearme 10 vergrößert sich die Bauhöhe der ganzen Schmiedepresse 1 durch die Werkzeugwechselvorrichtung nicht wesentlich, und außerdem wird dadurch erreicht, daß sich die Aufnahmearme 10 sowohl in eine zu den Preßstempeln 2 normale, als auch parallele Lage bringen lassen. Das Wechseln der Werkzeuge 3 bzw. das Festklemmen der Werkzeuge 3 an den Preßstempeln 2 kann nur dann erfolgen, wenn der Werkzeugrahmen 21 bzw. die Basis des Werkzeuges parallel zur Stirnfläche der Preßstempel 2 bzw. der Tragplatte 20 liegen, was dann der Fall ist ,m wenn die Aufnahmearme 10 normal zur Preßstempelachse stehen. Sind die Aufnahmearme hingegen horizontal, also parallel zu den Preßstempeln, dann können sie ganz einfach mit neuen Werkzeugen bestückt werden, da sie für Kräne od.dgl. leicht zugänglich sind.

Nach einem derartigen Auffüllen der Revolvermagazine 9 werden nun diese entsprechend verdreht, bis die zuerst gebrauchten Werkzeuge vor den Tragplatten 20 zu liegen kommen. Selb stverständlich ist dazu der Antrieb durch Lösen der Kupplungen 6 ausgeschaltet und die Preßstempel sind mittels der Bremse 8 in ihren hintersten Positionen abgebremst. Nun werden mit den Preßstempel-Verstelleinrichtungen § die Preßstempel 2 mit den Tragplatten 20 so weit vorgeschoben, bis es zur Anlage an den Werkzeugrahmen 21 bzw.an den Werkzeugen 3 selbst kommt und diese durch die Zentrierabsätze 22 in die richtigen Eeitionen gelangen, wobei die Klemmbacken 11 durch die Druckstempel I5 offen gehalten sind. Nach dem Zurückziehen der Druckstempel schließen die federbelasteten Klemmbacken selbsttätig und

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verspannen die Werkzeugrahmen samt den Werkzeugen mit den Tragplatten. Sind die Werkzeuge mit den Preßstempeln fest verbunden, können die Halteklammern 12 durch Betätigen der Spreizstempel 16 geöffnet werden, so daß die Werkzeugrahmen 21 von den Magazinen freigegeben werden. Die Preßstempel sind damit mit Werkzeugen bestückt und arbeitsbereit. Die Revolvermagazine bleiben während der Schmiedearbeit in der gleichen Position, so daß sie für einen neuerlichen Werkzeugwechsel die auszuwechselnden Werkzeuge sofort wieder mit den gleichen Aufnahmearmen wie vorher fassen können. Dazu werden wiederum die Preßstempel in ihren hintersten Totpunktlagen abgebremst, dann mit den Verstelleinrichtungen langsam die Werkzeuge zwischen die Aufnahmearme gebracht, bis sie durch die Anschläge geführt in der richtigen Lage sind, und von den Halteklammern erfaßt; die Klemmbacken werden geöffnet, die Preßstempel wieder zurückgenommen, und die nun frei drehbaren Magazine so weit verdreht, bis die nächsten Werkzeuge vor den Tragplatten bzw. den Preßstempeln zu liegen kommen.

Die Kolbentriebe für die Betätigung der Druck- und Spreizstempel zum öffnen der Halteklammern und Klemmbacken sind fest am Schmiedekasten angeordnet, so daß sie keinerlei Bewegung während des Werkzeugwechsels oder der Schmiedearbeit mitmachen müssen, wodurch es nicht notwendig ist, komplizierte Sohleifleitungen od. dgl. vorsehen zu müssen. Es genügen ortsfeste Zuführungen, die keinerlei Problematik mit sich bringen.

Die Werkzeugwechselvorrichtung gemäß der Erfindung ist vollkommen automatisch, wozu nicht näher erwähnte Steuer- und Kontrolleinrichtungen zur Koordinierung der verschiedenen Bewegungsabläufe dienen. Zum eigentlichen Werkzeugwechsel wird keine menschliche Arbeitskraft mehr benötigt, sondern nur mehr Bedienungspersonal.

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Claims

Patentansprüche :

Μ.) Vorrichtung zum Wechseln der Werkzeuge bei Schmiedepressen mit vorzugsweise zwei die Werkzeuge stirnseitig tragenden horizontalen Preßstempeln, dadurch gekennzeichnet, daß Jedem Preßstempel (2) ein Revolvermagazin (9) zur Aufnahme mehrerer ,Werkzeuge (3) zugeordnet ist und die in eigenen Werkzeugrahmen (21) sitzenden Werkzeuge entweder über Klemmbacken (11) am Preßstempel festklemmbar oder durch Halteklammern (12) am Revolvermagazin fixierbar sind, wobei zum selbsttätigen öffnen der im Schließsinn federbelasteten Klemmbacken und Halteklammern Druck- bzw. Spreizstempel (15» 16) od.dgl. von am Schmiedekasten (4) ortsfest angeordneten Kolbentrieben (17» 18) od. dgl. dienen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Revolvermagazine (9) um eine mit dem jeweiligen Preßstempel (2) einen Winkel von 45° einschließende Achse drehbar sind und umfangsseitig vorstehende, Anschläge (19) für die Werkzeugrahmen (21) bildende und die Halteklammern (12) tragende Aufnahmearme (10) besitzen, die zu dieser Drehachse ebenfalls in einem Winkel von 45° stehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßstempel (2) zur Werkzeughalterung eine Tragplatte (20) aufweisen, an der die Klemmbacken (11) gelagert sind.

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